1. Giới thiệu về Thiết bị
1.1 Tổng quan
Thiết bị thực hành thủy tĩnh là công cụ hỗ trợ nghiên cứu về các chất lưu đứng yên, phân tích các hiện tượng gây ra bởi áp suất thủy tĩnh và xác định ảnh hưởng của các lực tác dụng. Sản phẩm này có thể được sử dụng để tiến hành các thí nghiệm trong lĩnh vực tĩnh học chất lưu. Ngoài ra, thiết bị còn bao gồm các mô-đun thí nghiệm dùng để nghiên cứu hiện tượng mao dẫn và lực đẩy nổi (lực Archimedes). Các đại lượng như áp suất thủy tĩnh và sức căng bề mặt đều có thể được đo lường. Bên cạnh đó, một thí nghiệm đặc biệt còn sử dụng ống Pitot và ống đo áp suất tĩnh để nghiên cứu thành phần áp suất trong dòng chất lưu đang chuyển động.
Để giúp các chức năng và quy trình vận hành trở nên trực quan và dễ quan sát, bồn chứa và các bộ phận thí nghiệm được thiết kế hoàn toàn trong suốt. Bồn chứa và hệ thống đường ống đều được chế tạo từ vật liệu nhựa. Thiết bị được trang bị đa dạng các loại dụng cụ đo áp suất, cho phép đo áp suất tuyệt đối cũng như chênh lệch áp suất của chất lỏng; bao gồm: ống Pitot, ống đo áp suất tĩnh, cảm biến áp suất tích hợp màn hình hiển thị số, áp kế chữ U (áp kế hai ống) và áp kế vi sai (đo chênh áp). Thiết bị thực hành này được tích hợp sẵn nguồn cấp khí và nguồn cấp nước độc lập. Hệ thống tuần hoàn nước khép kín bao gồm một bồn chứa nước cùng với máy bơm chìm. Ngoài ra, một máy nén khí cũng được trang bị kèm theo để tạo ra cả áp suất dương và áp suất âm, phục vụ cho các thí nghiệm liên quan đến khí.
1.2 Các tính năng nổi bật
(1) Các thiết bị giảng dạy về tĩnh học chất lưu thường được thiết kế với tính trực quan rất cao, cho phép người học trực tiếp quan sát hành vi của chất lưu cũng như các hiện tượng vật lý đa dạng như áp suất, lực đẩy nổi và sự phân bố áp suất trong môi trường chất lưu tĩnh. Tính trực quan này giúp người học nắm bắt và thấu hiểu sâu sắc hơn các khái niệm lý thuyết.
(2) Thiết bị thường bao gồm nhiều cấu hình thí nghiệm khác nhau, tạo điều kiện cho người học kiểm chứng các kiến thức lý thuyết thông qua các thao tác thực hành thực tế. Ví dụ: bằng cách điều chỉnh mực nước, thay đổi khối lượng riêng của chất lưu, hoặc sử dụng các bồn chứa có hình dạng khác nhau, người học có thể trực tiếp đo đạc và ghi nhận dữ liệu, từ đó củng cố và làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của mình về các nguyên lý cơ bản của tĩnh học chất lưu. 2. Thông số kỹ thuật
Nguồn điện đầu vào: AC 220V ±10% (một pha), 50Hz
Kích thước: 1810mm × 870mm × 2000mm
Trọng lượng: 295kg
3. Danh mục linh kiện
3.1 Phần chính (1) Thiết bị tĩnh học chất lưu
STT
Tên linh kiện
1
Màn hình hiển thị áp kế ống đôi
2
Bồn chứa
3
Màn hình hiển thị áp suất kỹ thuật số
4
Cảm biến áp suất
5
Bồn chứa tích hợp bơm tự mồi
6
Ống Pitot và ống đo áp suất tĩnh
7
Áp kế vi sai (đo áp suất chênh lệch)
8
Đoạn ống dẫn
9
Thiết bị đo áp suất thủy tĩnh chất lỏng
10
Bình chịu áp
11
Bình chịu áp
12
Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon
13
Đồng hồ đo áp suất màng
14
Công tắc nguồn
15
Bánh xe đa hướng
16
Sơ đồ nguyên lý thiết bị tĩnh học chất lưu
STT
Tên linh kiện
1
Màn hình hiển thị áp kế ống đôi
2
Bồn chứa
3
Màn hình hiển thị áp suất kỹ thuật số
4
Cảm biến áp suất
5
Bồn chứa tích hợp bơm tự mồi
6
Ống Pitot và ống đo áp suất tĩnh
7
Áp kế vi sai (đo áp suất chênh lệch)
8
Đoạn ống dẫn
9
Thiết bị đo áp suất thủy tĩnh chất lỏng
10
Bình chịu áp
11
Bình chịu áp
12
Đồng hồ đo áp suất ống Bourdon
13
Đồng hồ đo áp suất màng
14
Công tắc nguồn
15
Bánh xe đa hướng
16
Sơ đồ nguyên lý thiết bị tĩnh học chất lưu
3.2 Phần chính (2) Thiết bị đo áp suất thủy tĩnh
STT Tên linh kiện
1 Bồn chứa nước
2 Tay cầm
3 Quả cân di động
4 Chốt chặn
5 Khay nhựa trong suốt có góc và thang đo mức nước
6 Móc trượt
7 Khay đựng quả cân
3.3 Phần chính (3) Thiết bị minh họa nghịch lý thủy tĩnh
STT Tên linh kiện
1 Tay vặn điều chỉnh
2 Tấm thang đo
3 Trục quang học
4 Thang đo
5 Bình chứa
3.4 Phụ kiện
STT Tên linh kiện Số lượng
1 Quả cân đối trọng 2
2 Cốc đong 1
3 Chất tạo màu 1
4 Cờ lê lục giác 1
5 Bình chứa 4
STT Tên linh kiện Số lượng
1 Cốc tràn 1
2 Cốc đong 1
3 Chất tạo màu 1
4 Khối tải 1
5 Khung đỡ 1
6 Lực kế 1
Thiết bị này được sử dụng cho thí nghiệm kiểm chứng nguyên lý Archimedes.
STT Tên Số lượng
1 Máy nén khí 1
2 Ống dẫn khí 2
3 Dây nguồn 1
4 Thiết bị kiểm tra đầu nối 1
STT Tên Số lượng
1 Chất tạo màu 1
2 Cốc đong 1
3 Quả cân 2
4 Thiết bị minh họa hiện tượng mao dẫn (năm ống, năm đường kính trong khác nhau) 1
4. Danh mục thí nghiệm
Thí nghiệm 1: Kiểm tra áp suất nước trong các bình chứa khác nhau
Thí nghiệm 2: Kiểm tra áp suất thủy tĩnh
Thí nghiệm 3: Kiểm tra áp suất bằng ống Pitot và ống đo áp suất tĩnh trong hệ thống
Thí nghiệm 4: Kiểm chứng nguyên lý Archimedes
Thí nghiệm 5: Kiểm chứng nguyên lý bình thông nhau
Thí nghiệm 6: Kiểm chứng hiện tượng mao dẫn
Thí nghiệm 7: Lý thuyết tâm áp suất (sử dụng thiết bị đo áp suất thủy tĩnh)
Thí nghiệm 8: Tâm áp suất của bình chứa nước khi đặt thẳng đứng (sử dụng thiết bị đo áp suất thủy tĩnh)
Thí nghiệm 9: Tâm áp suất của bình chứa nước khi đặt nghiêng (sử dụng thiết bị đo áp suất thủy tĩnh)
Thí nghiệm 10: Tâm áp suất của bình chứa nước khi đặt ở góc 90° (sử dụng thiết bị đo áp suất thủy tĩnh)
Thí nghiệm 11: Kiểm tra áp suất có sử dụng đối trọng (sử dụng thiết bị minh họa nghịch lý thủy tĩnh)
Thí nghiệm 12: Kiểm tra áp suất không sử dụng đối trọng (sử dụng thiết bị minh họa nghịch lý thủy tĩnh)
